Evolution, del 3: Arter och artbildning. Jessica Abbott Forskare Evolutionär Ekologi

Transkript

1 Evolution, del 3: Arter och artbildning Jessica Abbott Forskare Evolutionär Ekologi

2 Vad är en art? Linné: endast klassificering Darwin: finns arter på riktigt när en art kan ändras med tiden?

3 Artbegrepp Morfologisk Biologisk (potentiell eller aktuell) Fylogenetisk/genetisk Pluralistisk

4 Morfologisk Man klassificerar individer efter deras morfologi, d v s hur de ser ut

5 Morfologisk + Enkel - Subjektiv. Klassificeringen bestäms av vad vi tycker är viktigt - Fel ibland. Finns arter som ser likadana ut men som är inte det och tvärtom

6 Morfologisk Heliconius fjärilar kan se likadana ut men tillhöra olika arter Olika arter Samma art

7 Morfologisk Hos polymorfiska arter kan individer se olika ut men tillhöra samma art Paracerceis sculpta

8 Biologisk Man klassificerar individer beroende på om de kan para sig och få fertila avkomma

9 Biologisk + Ger ganska klara gränser mellan arter + Mer objektiv - Funkar inte för asexuella organismer (bakterier) eller hybrider (många växter) Potentiell eller aktuell?

10 Biologisk Olika arter kan ibland para sig i labbet, men gör inte det i naturen Liger Beefalo

11 Biologisk Geografiskt separerade population av samma art kan inte para sig i naturen

12 Fylogenetisk/Genetisk Medlemskap i en art beror på släktskap mellan individer, vilket bestäms med fylogenetiska eller genetiska metoder

13 Fylogenetisk/Genetisk + Speglar evolutionär historia + Relativt objektiv - Var drar man gränserna? Mängd variation mellan arter är inte konstant - Kladistiska metoder grupperar organismer som vi kanske inte tycker hör ihop - Horizontell gene utbyte och hybridisering

14 Fylogenetisk/Genetisk Kladistiska metoder grupperar organismer som vi kanske inte tycker hör ihop

15 Fylogenetisk/Genetisk Horizontell gene utbyte och hybridisering gör att släktskapsträd är inte fullt pålitliga

16 Pluralistisk Man använder sig av det artbegreppet som passar bäst i just den situationen

17 Pluralistisk + Praktiskt + Det är faktiskt så det brukar gå till i verkligheten? Saknar en enda övergripande artbegrepp

18 Svårdefinierade arter Finns ändå exempel som passar inte in med någon av de vanligaste artbegreppen

19 Ringarter Greenish Warbler (Phylloscopus trochiloides)

20 Ringarter Ensatina eschscholtzii salamandrar E. e. picta E. e. oregonensis E. e. platensis E. e. xanthoptica E. e. eschscholtzii E. e. croceater

21 Hybridogenetiska grodor Hybridarten Pelophylax esculenta, blir till genom en korsning av P. lessonae och P. ridibunda P. lessonae P. ridibunda P. esculenta

22 Hybridogenetiska grodor Individer av P. esculenta har hälften lessonae gener och hälften ridibunda gener P. lessonae P. ridibunda LL RR LR P. esculenta

23 Hybridogenetiska grodor När gameterna produceras förstörs lessonae-generna så att gameterna endast innehåller ridibunda-gener LR R P. esculenta R

24 Hybridogenetiska grodor Det betyder att R. esculenta kan bara producera esculenta avkomma genom att para sig med en lessonae R. lessonae R. esculenta LL LR LR R. esculenta

25 Hybridogenetiska grodor Parar sig en esculenta groda med en ridibunda, producerar den ridibunda avkomma P. ridibunda P. esculenta RR LR RR P. ridibunda

26 Hybridogenetiska grodor Parar sig en esculenta groda med en annan esculenta, producerar den också ridibunda avkomma (med låg överlevnad) P. esculenta P. esculenta LR LR RR P. ridibunda

27 Artbildning Allopatrisk Parapatrisk Sympatrisk artbildning Hybridizering Polyploidi

28 Allopatrisk artbildning Kräver fysisk separering av populationer Generation 1 Generation 1000 Generation 5000

29 Allopatrisk artbildning Två lika stora populationer

30 Allopatrisk artbildning En stor och en liten population

31 Parapatrisk artbildning Fysisk separation, men med begränsat genflöde

32 Fitness Sympatrisk artbildning Ingen fysisk separering, artbildning sker på grund av divergent selektion Egenskap

33 Sympatrisk artbildning Svårt att bevisa

34 Hybridarter När hybridisering producerar en ny art H. annuus H. petiolaris H. anomalus

35 Polyploidi Extra kopior på hela genomet 30-35% av växtarter är polyploida Teosinte Maize

36 Reproduktiv isolering Prezygotisk Postzygotisk Sekundär förstärkning

37 Prezygotisk isolering Habitat

38 Prezygotisk isolering Habitat Temporal

39 Prezygotisk isolering Habitat Temporal Sexuell

40 Prezygotisk isolering Habitat Temporal Sexuell Mekanisk

41 Prezygotisk isolering Habitat Temporal Sexuell Mekanisk Gametisk

42 Postzygotisk isolering Hybrider överlever inte ( hybrid inviability ) C. splendens C. virgo

43 Postzygotisk isolering Hybrider överlever inte ( hybrid inviability ) Hybrider är sterila ( hybrid sterility )

44 Postzygotisk isolering Hybrider överlever inte ( hybrid inviability ) Hybrider är sterila ( hybrid sterility ) F1 överlever, men F2 eller F3 klarar sig inte ( hybrid breakdown ) Crepis spp.

45 Sekundär förstärkning Prezygotisk isolering evolveras för att undvika parning med fel art C. splendens C. virgo

46 Genetiska mekanismer Polyploidi Oenothera lamarckiana 2n = 14 Oenothera gigas 2n = 28

47 Genetiska mekanismer Polyploidi Kromosomförändringar

48 Genetiska mekanismer Polyploidi Kromosomförändringar Magic traits

49 Mikro- vs. makroevolution All mellanartsvariation är ansamlad inomartsvariation

50 Mikro- vs. makroevolution All mellanartsvariation är ansamlad inomartsvariation Artselektion

51 Filosofiska frågor Intelligent design/kreationism Är naturlig selektion ett cirkelresonemang? Finns arter på riktigt? Om drift drivs av slumpen, hur kan den betraktas som en orsak till evolutionära förändringar?

52 Sammanfattning Alla artbegrepp har svagheter Allopatrisk artbildning = på olika platser Sympatrisk artbildning = på samma plats Reproduktiv isolering kan vara prezygotisk, postzygotisk, eller både och Det finns ingen stark separation mellan mikroevolution och makroevolution